ZC1蜗杆齿面微观形状分析

从微分几何和啮合理论的基本原理出发,通过对加工ZC1蜗杆刀具的主曲率分析,利用诱导法曲的概念,求出蜗杆齿面上的诱导法曲率及短程挠率,再推导出主方向和主曲率,从而对齿面点的形状做出分析判断。     

圆弧齿圆柱蜗杆齿面精确磨削

制造高质量的圆弧齿圆柱蜗杆副时,在工艺上必须解决蜗杆齿面的磨削。由于砂轮必须是被磨削蜗杆螺旋面的包络曲面,而实际设计计算时,其砂轮曲面求解相当繁杂,不但周期长,甚至人工无法求解。故传统工艺常采用近似磨削法,从而影响到加工精度。针对这一情况,我们应用空间啮合理论,对圆弧齿圆柱蜗杆磨削过程进行新的、严密的理论推导,得出了啮合方程和砂轮轴向廓线的数学模型,并借助电脑辅助设计,解决了其工艺关键:砂轮曲面求解及靠模设计,实现了圆弧齿圆柱蜗杆齿面的精确磨削。     

ZC1蜗杆齿廓测量测头对准误差修正

测头对准误差对齿轮测量中心ZC蜗杆齿廓偏差测量结果的影响较大,需要建立测头对准误差修正方法。基于ZC1蜗杆齿面方程,建立了蜗杆轴向齿廓测量误差模型,修正得到轴截面上齿廓测量点的轴向坐标,再依据精度标准评定得到蜗杆齿廓偏差,并分析了蜗杆的不同头数、模数和分度圆直径对蜗杆轴向齿廓测量误差的影响规律。在齿轮测量中心上开展了蜗杆轴截面齿廓测量实验,测头对准误差对齿廓形状偏差的影响较小;测头对准误差修正前后齿廓测量总偏差的最大差异由1.2μm降为0.2μm;齿廓形状测量偏差的最大差异由0.5μm降为0.3μm;齿廓倾斜测量偏差的最大差异由2.5μm降为0.4μm。该方法可有效减小齿轮测量中心测头对准误差对蜗杆轴截面齿廓偏差测量的影响。     

ZC1型蜗杆副齿面接触参数分析与优化

基于ZC1型蜗杆副的啮合理论,利用MATLAB软件对蜗杆副的齿面接触参数进行分析,结果表明,轴向模数、中心距、导程角、砂轮齿廓圆弧半径对齿面接触参数的影响都很大。而一般情况下,中心距在设计之初就已选定,故我们选择轴向模数、导程角、砂轮齿廓圆弧半径作为优化设计时的设计变量。为了提高ZC1型蜗杆副的啮合性能,以诱导法曲率和润滑角为目标函数,并结合蜗杆齿顶齿厚约束,蜗轮齿顶齿厚约束以及根切约束来建立优化数学模型。采用改进的粒子群算法作为优化算法,结果显示,优化后的润滑角更大、诱导法曲率更小,可有效地提高蜗杆副的啮合性能。     

圆弧圆柱蜗轮蜗杆齿厚计算方法

在蜗杆传动设计计算中,蜗轮齿顶变尖是选择参数要考虑的限制条件之一;而在加工蜗轮时也必须测量和控制蜗轮的齿厚。由于圆弧圆柱蜗杆传动的蜗轮齿面是通过二次包络形成的,其齿厚的算法不能简单表示出来。本文根据建立的蜗杆蜗轮一侧齿面方程,推导出轮齿另一侧的同一齿面的坐标方程,通过求齿面点的坐标来计算轮齿的厚度,并编制成微型计算机程序,在实际加工蜗轮蜗杆中得到了很好的应用。     

圆弧齿圆柱蜗杆副蜗轮齿的有限元分析

采用有限元法对圆弧齿圆柱蜗杆副蜗轮轮齿进行静态分析，得出了轮齿的应力等值分布图。为GB9147-88圆弧圆柱蜗杆减速器试生产提供了可靠的理论依据。     

凹面齿圆柱蜗杆的磨齿干涉校核方法

磨齿的凹面齿圆柱蜗杆的齿面是由砂轮表面按包络原理形成的。在一定的砂轮直径及安装参数下磨齿时砂轮将产生干涉,致使蜗杆齿面发生畸变。为了计算出各种参数对干涉的影响,建立了检验这种干涉的数学模型。以求出不产生干涉的各种临界参数和砂轮直径。     

环面蜗杆齿面啮合线的计算机仿真技术

应用齿轮啮合原理和微分几何的有关知识,建立柱面包络环面蜗杆传动的数学模型,运用计算机图形技术,编制绘出环面蜗杆传动及齿面啮合线正等轴测图的计算机程序,在计算机上实现了蜗杆齿面及齿面上啮合线的计算机仿真。     

ZC1蜗杆轴截面齿廓测量误差数值补偿方法

依据ZC1蜗杆轴截面齿廓数学模型,可得到蜗杆轴截面齿廓理论离散点,而在ZC1蜗杆轴截面齿廓坐标测量中,由于x轴对不准引入了原理误差。为此,用细分法、牛顿插值法和三次样条插值法求解出与实际接触点较为接近的齿廓理论接触点,可得到补偿后的齿廓偏差数值。以模数为4 mm的ZC1蜗杆为例,与未作补偿的齿廓总偏差评定结果相比,分别用细分法、3阶牛顿插值法、三次样条法得到补偿后的齿廓总偏差结果,与同一试件在德国克林贝格P26齿轮测量中心得到的法向齿廓总偏差较为接近。给出的补偿方法效果明显,在接触式精密测量中具有一定的通用性。     

圆弧齿圆柱蜗杆副轮齿强度分析

介绍圆弧齿圆柱蜗杆副齿廓啮合原理,齿形车削加工方法,建立起GB9147—88圆弧齿圆柱蜗杆副蜗轮、蜗杆的有限元计算模型。分析蜗轮蜗杆啮合过程中2个特殊承载位置应力与位移的变化,用动力学理论计算出蜗杆传动固有频率、临界转速,为试制GB9147—88圆弧圆柱蜗杆减速器提供合理而可靠的理论依据。     

蜗杆轨迹齿面法曲率和短程挠率的计算

本文利用微分几何的基本知识,给出了蜗杆轨迹齿面的法曲率和短程挠率的计算方法。并给出了阿基米德蜗杆齿面及圆弧齿蜗杆齿面的法曲率和短程挠率的计算公式。     

圆柱蜗杆蜗轮的齿厚计算

目前所见到的圆柱蜗杆蜗轮分度圆弦齿厚计算公式均为近似公式。本文给出了圆柱蜗杆及蜗轮轮齿在任意半径处弦齿厚计算的精确公式。特别指出，蜗杆蜗轮的分度圆弦齿厚与齿形无关。为了计算上的需要，文中引进了蜗轮弦齿厚计算斜齿轮的概念。     

轴向圆弧齿圆柱蜗杆的磨削

国产圆弧齿圆柱蜗杆传动减速器,在承载能力和传动效率方面不及国外同规格产品。其原因除几何参数和材质的选取外,加工精度是重要因素。当前我国一些主要厂家,在磨削轴向圆弧齿蜗杆齿面时,采用轴向齿廓样板检查工件而来修整砂轮。铲磨滚刀也是如此。这对于多头蜗杆蜗轮将产生较大的齿形和分度误差,导致装配时接触精度较低,造成非共轭接触,常须通过加载或     

圆弧齿圆柱蜗杆齿形的测量

圆弧齿圆柱蜗杆的齿形测量,不同于一般的阿基米德齿形蜗杆。所以,我们通过改进灵敏杠杆测头,在轴平面xy坐标系上,对弧线段逐点扫描检测,满足了测试要求。 现通过实例说明检测方法,蜗杆主要参数:模数m=4;螺旋线升角λ=     

ZC型蜗杆砂轮靠模的计算机辅助设计

本文介绍了利用计算机辅助设计加工圆弧齿圆柱蜗杆砂轮靠模的原理及过程。采用这种方法,在解决蜗杆螺旋面的磨削过程中,不但消除了使用传统的近似法形成的误差,而且提高了精度。     

可控点啮合圆柱蜗杆副的设计

本文概述了可控点啮合圆柱蜗杆副常用的几种类型及设计步骤。依照蜗杆传动的正确啮合条件，给出了全套的几何尺寸计算公式，该设计方法可用于所有圆柱蜗杆副。     

ZC1蜗杆的模态分析

运用Pro/E和Kisssoft软件对ZC1蜗杆进行三维建模,并导入到ANSYS软件对其进行模态分析。为了研究多因素对ZC1蜗杆固有频率的影响,特分为两个实验组,第一组以约束状态的不同分为自由状态、约束状态和装配体状态,第二组以结构和材料的不同分为蜗杆齿形、轴的结构、蜗杆头数和材料。经过分析得出结论:自由模态不能代替实际工作状态,材料的弹性模量是影响蜗杆固有频率的最大因素。最后通过模态试验验证了装配体模型的正确性,为系统结构振动特性的描述及整机性能的优化提供了依据。     

基于计算机代数系统的超环面传动齿面分析

借助计算机代数系统Mathematica对超环面传动进行了齿面分析,证明了应用两种不同方法推导出来的齿面方程结果是一致的。文中给出了相应的方程和图片。